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Rieselfelder 1992

Einleitung

Bis in die 70er Jahre des vergangenen Jahrhunderts erfolgte die Ableitung der Haus- und Straßenabwässer Berlins über eine primitive Rinnsteinentwässerung. Nach jahrelangem Streit über das zu wählende Verfahren der Stadtentwässerung und Abwasserbeseitigung hatte sich das Verrieseln von Abwässern bei gleichzeitiger landwirtschaftlicher Nutzung der Flächen als günstigste Form der Abwasserentsorgung durchgesetzt. Insgesamt wurden 20 Rieselfeldbezirke mit einer für die Abwasserverrieselung hergerichteten (aptierten) Fläche von etwa 10000 ha eingerichtet. Die hierzu benötigten Flächen wurden von der Stadt Berlin angekauft und befinden sich größtenteils auch heute noch in ihrem Besitz.

Mit dem Ausbau der Klärwerke Berlins wurde der größere Teil der Rieselflächen bis Mitte der 80er Jahre aus der Nutzung genommen. Viele dieser Flächen werden derzeit landwirtschaftlich genutzt. Im Stadtgebiet Berlins wurden große Flächen in Marzahn, Hellersdorf und Hohenschönhausen bebaut bzw. wie in der Umgebung des Bucher Forstes aufgeforstet.

In Rieselfeldböden werden neben Nährstoffen auch die im Abwasser befindlichen Schadstoffe angereichert (vgl. Karten 01.03). Dies führt sowohl bei den in Betrieb befindlichen als auch bei den aufgegebenen Flächen vielerorts zu Beeinträchtigungen der derzeitigen Nutzung und hat aufgrund der Größe der betroffenen Flächen weitreichende Konsequenzen für den Naturhaushalt.

Die Rieselfelder werden zukünftig wichtige Räume für die Stadtentwicklung sein. Zurzeit werden vielfältige, zum Teil konkurrierende Konzepte zur Nutzung der verbliebenen Flächen für den Wohnungsbau, für Gewerbeansiedlungen, als Erholungsraum oder für Grundwasseranreicherungen diskutiert. In Anbetracht der Kenntnisse über die spezifischen Belastungen der Rieselfeldböden sind daher Informationen über Lage und Flächenausdehnung ehemaliger Rieselfelder eine wichtige Planungsgrundlage zur Vermeidung zukünftiger Konflikte.

Funktionsweise der Rieselfelder

Die Einrichtung der Rieselfelder erfolgte nach einem Entwässerungsentwurf von J. Hobrecht, der 1869 vom Magistrat Berlin für die Leitung des Berliner Latrinenwesens gewonnen wurde. Hobrecht teilte die gesamte Stadtfläche in 12 Gebiete, sogenannte Radialsysteme auf. In jedem Radialsystem war ein Pumpwerk vorgesehen, dem die Abwässer, die sich aus häuslichem, gewerblichem und industriellem Schmutzwasser und aus Niederschlagswasser zusammensetzten, durch Gefälleleitungen zuflossen. Vom Pumpwerk aus wurden die Abwässer mittels Druckrohren zu außerhalb der Stadt liegenden Rieselfeldern verbracht. Ein Teil der Rieselfelder wurde zusätzlich von Direktzuleitern beschickt.

Aus der Druckleitung, die das Abwasser von den Pumpwerken zu den Rieselfeldern führt, gelangt es zunächst in Absetzbecken, die als Beton- oder Erdbecken ausgebildet sind. Beim Strömen des Wassers durch die Becken setzt sich der größte Teil der Sinkstoffe am Boden ab, und Tauchwände halten vorhandene Schwimmstoffe zurück. Die in den Absetzbecken abgelagerten Sedimente werden regelmäßig ausgeräumt und auf speziellen Schlammtrockenplätzen entwässert. In früheren Jahren fand der entwässerte Schlamm als Bodenverbesserungsmittel in der Landwirtschaft und im Gartenbau Verwendung. Auch das Grabensystem eines Rieselfeldes wird regelmäßig gereinigt, wobei die entfernten Sedimente in der Regel direkt am Grabenrand abgelagert werden. Nachdem das Abwasser die Absetzanlage passiert hat, d.h. mechanisch gereinigt ist, fließt es über Zuführungen durch natürliches Gefälle auf die Rieselstücke.

Die natürliche Oberflächengestalt des für die Verrieselung vorgesehenen Bodens war für die Aufleitung des Abwassers nicht ohne weiteres geeignet. Je nach Oberflächengestaltung wurden die Rieselstücke (Tafeln) entweder als Horizontal- oder Hangstücke in einer Größe von ca. 0,25 ha ausgebildet und mit Wällen umgeben. Die Berieselung geschieht in der Weise, dass die Horizontalstücke über umlaufende Verteilungsrinnen ganzflächig überstaut werden, während bei den Hangstücken das Wasser der oberen Kante zugeführt wird und von dort aus dem Gefälle folgend herabrieselt. Ursprünglich gab es noch Beetstücke mit Furchenbewässerung, bei welchen das Wasser in parallelen Längsgräben von etwa einem Meter Abstand, die untereinander verbunden waren, über die Stücke floss und nur eine Befeuchtung der Pflanzenwurzeln eintrat (vgl. Abb. 1).

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Abb. 1: Schematische Darstellung der Berieselungsarten
Bild: nach Erhardt et al. 1991

Im Umfeld der eigentlichen Rieseltafeln befinden sich häufig sogenannte Wildrieselflächen, auf die bei Überlastung der aptierten Flächen über Wildrieselungsschieber unvorbehandeltes Abwasser direkt auf Naturland aufgebracht werden konnte.

Bei der Bodenpassage werden die Inhaltsstoffe des Abwassers zurückgehalten, im humosen Oberboden adsorbiert, sowie chemisch und biologisch umgewandelt. Damit erfolgt auch eine Zufuhr landwirtschaftlich verwertbarer Nährstoffe. Aufgrund der zunächst hohen erzielbaren Erträge wurde die Mehrzahl der Flächen landwirtschaftlich genutzt und durch eigens gegründete Rieselgüter bewirtschaftet. Dabei erfolgte zumeist eine Mischnutzung von Grünland und Ackerkulturen.

Zur schnelleren Abführung des gefilterten und gereinigten Wassers sowie zur Wiederbelüftung und Belebung des Bodens wurden die berieselten Flächen meist schon bei der Herrichtung in gleichmäßigen Abständen mit Dränrohren durchzogen. Die Ableitung des Dränwassers erfolgt über Sammeldräns in Entwässerungsgräben zu den Vorflutern. Ein Teil des Sickerwassers gelangt nach der Bodenpassage ins Grundwasser.

Im Normalbetrieb werden die Flächen überstaut. Anschließend wird abgewartet, bis das Wasser versickert und der Boden wieder durchlüftet wird. Erst danach wird mit dem nächsten Überstau begonnen. Die Berieselungsrhythmen richten sich zudem nach den Wachstumsperioden der landwirtschaftlichen Kulturen. So sind für Grünland jährlich 4 – 8 Berieselungen mit Beaufschlagungsmengen von 2 000 – 4 000 mm möglich, während Flächen, die für den Anbau von Wintergetreide genutzt werden, nur einmal jährlich mit 100 – 500 mm Abwasser beschickt werden können.

Durch die Überbeanspruchung der Rieselfelder durch zunehmende Abwassermengen, Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktion und Stilllegung von Rieselfeldflächen wurden in einigen Bereichen sogenannte Intensivfilterflächen angelegt, die dauerhaft überstaut und zu diesem Zweck eigens mit erhöhten Wällen umgeben wurden. Hier wurde nur eine ungenügende Reinigungsleistung erzielt, da aerobe Abbauprozesse nicht stattfinden konnten. Diese Flächen wurden nicht landwirtschaftlich genutzt.

Mit der Aufgabe der Rieselfeldnutzung erfolgte in vielen Fällen eine Einebnung der Rieselfeldstrukturen. Gräben und Tafeln wurden mit dem im Bereich der Wälle aufgeschütteten Material verfüllt.

Belastungen der Rieselfeldböden

Neben den Nährstoffen werden bei der Bodenpassage auch die im Abwasser befindlichen Schadstoffe zurückgehalten. Die beaufschlagten Böden sind daher flächendeckend in zum Teil erheblichem Maße mit Schwermetallen belastet (vgl. Karten 01.03.1 und 01.03.2). Dies führt zu Beeinträchtigungen der Nutzbarkeit der Böden. So reichern sich die im Boden befindlichen Schwermetalle in den angebauten Nahrungspflanzen an (vgl. Karte 01.03.3). Die ermittelten Belastungen sind lokal so hoch, dass gesundheitliche Risiken bei direktem Bodenkontakt nicht auszuschließen sind. Dies wird dann relevant, wenn auf ehemaligem Rieselland empfindliche Nachnutzungen (z.B. Kinderspielplätze) vorgesehen sind.

Insgesamt ist davon auszugehen, dass die Schadstofffracht der verrieselten Abwässer durch die zunehmende Verwendung von Haushaltschemikalien, Waschmitteln sowie die Zunahme des gewerblichen Abwasseranteils im Laufe der Betriebsdauer der Rieselfelder stetig zunahm. Hinzu kam die steigende Belastung mit den durch die Mischwasserkanalisation zugeführten Straßenabwässern. Nicht untersucht wurden bisher Bodenbelastungen mit organischen Schadstoffen. Aufgrund der Abwasserzusammensetzung ist auch für diese Schadstoffgruppe mit relevanten Belastungen zu rechnen.

Innerhalb eines Rieselfeldes bestehen in Abhängigkeit von der Menge der aufgebrachten Abwässer erhebliche Gradienten in der Schadstoffbelastung der Böden. Entscheidend hierfür sind die Betriebsdauer sowie die Menge der jährlich aufgebrachten Abwässer. Daher sind besonders hohe Belastungen im Bereich der Intensivfilterflächen zu erwarten. Zusätzliche Abstufungen ergeben sich aus den betriebstechnischen Abläufen, so dass Tafeln in der Nähe der Absetzbecken in der Regel stärker belastet sind als weiter entfernte Bereiche. Im Bereich der Absetzbecken und Schlammtrockenplätze sind immer dann besonders hohe Belastungen zu vermuten, wenn die Flächen keine Abdichtung aufweisen.

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Abb. 2: Schematische Darstellung der Aufteilung eines Rieselfeldes
Bild: Umweltatlas Berlin

Nach Einstellung des Rieselfeldbetriebs wurden die aufgegebenen Flächen zumeist eingeebnet und umgepflügt. Hierdurch erfolgte eine Durchmischung von Böden mit unterschiedlicher Belastung. Zudem wird belastetes Bodenmaterial in tiefere Bodenschichten eingebracht.

Bei der Bodenpassage werden nicht alle Inhaltsstoffe des Abwassers zurückgehalten. So zeigten sich in den Rieselfeldabläufen erhebliche Konzentrationen von Stickstoff- und Phosphatverbindungen, die die aufnehmenden Vorfluter belasteten. Im Stadtgebiet waren hiervon insbesondere Panke/Nordgraben, Tegeler Fließ, Wuhle, Unterhavel und Rudower Fließ betroffen. Die Stilllegung von Rieselfeldern hat hier in den vergangenen Jahren zu einer Verbesserung der Wasserqualität geführt. Neben der Belastung von Oberflächenwasser ist ein Transfer von Stickstoffverbindungen und organischen Schadstoffen ins Grundwasser nachgewiesen. Schwermetalle werden dagegen weitgehend im Oberboden zurückgehalten.

Auch die Aufgabe der intensiven Rieselfeldnutzung hat vielfältige Auswirkungen auf das Ökosystem:

Die während des Rieselfeldbetriebs akkumulierten Nähr- und Schadstoffe sind im Wesentlichen in der organischen Substanz des Bodens gebunden. Bei aufgegebenen Rieselfeldern ist infolge des veränderten Wasserhaushalts und chemischen Bodenzustands mit einem Abbau der organischen Substanz und mit einer Abnahme des Bindungsvermögens zu rechnen. Dabei können die gebundenen Nähr- bzw. Schadstoffverbindungen remobilisiert und ins Grundwasser bzw. in die angrenzenden Vorfluter ausgewaschen werden.

Die Aufgabe der Rieselfelder hat zudem erhebliche Konsequenzen für den Gebietswasserhaushalt. So wurde an Pegeln im Bereich der südlichen Rieselfelder ein deutliches Fallen des Grundwasserspiegels registriert. Dies hat unmittelbare Konsequenzen für die jeweilige Vegetation bzw. für das Ertragspotential der landwirtschaftlichen Nutzflächen. Zudem hat die Einstellung der Verrieselung eine Verringerung des Grundwasserdargebots des Ballungsraums Berlin zur Folge. Nach Aufgabe der nördlichen Rieselfelder traten Probleme mit der Wasserführung von Panke und Tegeler Fließ auf, die vorher ihr Wasser zum Teil aus Rieselfeldabläufen erhielten.

Um die negativen Folgen zu mindern, die sich durch die Einstellung des Rieselfeldbetriebes ergeben, werden derzeit verschiedene Konzepte diskutiert und erprobt. Mögliche Maßnahmen wären z.B.:

  • die Erhaltung der Bindungsstärke des Bodens durch Zufuhr von organischer Substanz bzw. Kalk zur Stabilisierung des pH-Wertes
  • der Schadstoffentzug durch Pflanzen mit hoher Biomasseproduktion
  • die Wiedervernässung bzw. Weiterberieselung mit Klärwerksabläufen mit dem Ziel der Grundwasseranreicherung und der Unterbindung des Abbaus organischer Substanz.